Kanalsanierung unter hohem Kostendruck

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1 1 Kanalsanierung unter hohem Kostendruck Dr. - Ing. Uwe Winkler Berlin,

2 2 Gliederung Zielstellungen/ Kriterien für eine gesamtheitliche Kanalsanierungskonzeption Auswirkungen der Nutzungsdauer auf die erforderliche Investitionshöhe 3-Säulenmodell bei der Kanalsanierungsplanung strategische Kanalsanierungsplanung Zusammenfassung

3 3 Zielstellungen/ Kriterien bei der Erarbeitung einer Kanalsanierungskonzeption Kaufmännische Welt Erfassung Anlagevermögen; Wertminderungen; Refinanzierung/ Preiskalkulation kaufmännische und technische Szenarien/ Wirtschaftlichkeitsberechnungen Technische Welt Erhaltung Funktionsfähigkeit Kanalnetz, Anpassung an geänderte Anforderungen/ Bedingungen - Anschaffungs- und Herstellungskosten/ Wiederbeschaffungswerte (WBW) - Abschreibungszeiträume (betriebsgewöhnliche ND) - Wiederbeschaffungswerte (WBW) - keine Unterscheidung - Aufwand, Investitionen Aufwand und Investitionen - straßenweiser Ansatz Gesamtheitliche - haltungsweiser Ansatz Kanalsanierungskonzeption - stoßweise - gleichmäßige Budgets Bauperioden - reale Nutzungsdauer

4 4 Beispiel Altersstruktur Kanalnetz Stadt Leipzig 160 km NND erreicht --> rund km NND nicht erreicht --> rund km 120 km Bestand in km 80 km 1. Weltkrieg 2. Weltkrieg gesell. Umbruc h 40 km 00 km Baujahr 2008 [Fachtagung Kanalsanierungsstrategie Kommunale Wasserwerke Leipzig GmbH, 2009]

5 Beispiel Refinanzierung, abschreibungswirksamer Bestandteil Kanalnetz Leipzig 160 km Bestand in km 120 km 80 km - 94,5 % Abschreibungen KWL (9,14 Mio. / a) im Altersbereich hoher Bestandszuwachs durch Netzerweiterung seit Sanierung von 62 % Netzlänge mit Abschreibungen von 38 % Netzlänge (Umlagefinanzierung) 40 km 00 km Baujahr technische normative technische angesetzte betriebsgewöhnliche Nutzungsdauer Nutzungsdauer Nutzungsdauer (Abschreibungen) 100 Jahre? 80 Jahre 50 Jahre [Fachtagung Kanalsanierungsstrategie Kommunale Wasserwerke Leipzig GmbH, 2009] 5

6 6 Definitionen unterschiedlicher Nutzungsdauern technische Nutzungsdauer Zeitraum bis zum körperlichen Verschleiß ohne außergewöhnliche Instandhaltung - Bestimmung Zustand - Betrachtung Hydraulik - rechtliche/ technische Anforderungen wirtschaftliche Nutzungsdauer Zeitraum der rentablen Nutzung Zielgröße Kanalsanierung betriebsgewöhnliche Nutzungsdauer Zeitraum der Nutzbarkeit eines Wirtschaftsguts unter Berücksichtigung der betriebstypischen Beanspruchung - Grundlage für Abschreibungen Für die Schätzung der betriebsgewöhnlichen Nutzungsdauer ist regelmäßig von dem Zeitraum auszugehen, in dem sich das Wirtschaftsgut technisch abnutzt [BFH-Urteil vom (X R 78/94) BStBl II S. 59]. Ein starkes Auseinanderfallen der technischen sowie der betriebsgewöhnlichen Nutzungsdauern kann zu langfristigen Problemen bei der Refinanzierung bzw. der Sicherung angemessener Abwasserpreise führen.

7 Einfluss der Nutzungsdauer (ND) auf die erforderliche Investitionshöhe Basiswerte Anschaffung- und Herstellungskosten 1,209 Mrd. Wiederbeschaffungskosten 1,938 Mrd. 100 Jahre ND 80 Jahre ND 50 Jahre ND 12,1 Mio / a 15,1 Mio / a 24,1 Mio / a 19,4 Mio / a 24,2 Mio / a 38,7 Mio / a Investitionen in Höhe von ca. 10 Mio. / a entsprechen einer Nutzungsdauer von ca. 200 Jahren bezogen auf die Wiederbeschaffungskosten Wie lange beträgt die Nutzungsdauer der Kanäle? 7 [Fachtagung Kanalsanierungsstrategie Kommunale Wasserwerke Leipzig GmbH, 2009]

8 Zustandsverteilung Kanalnetz Leipzig 8

9 9 Übersicht 3-Säulenmodell Verfahren zur baulichen Sanierung nach ATV DVMK M Verfahren zur baulichen Sanierung nach ATV-DVWK-M Säule 1: Reparatur Säule 2: Renovierung Säule 3: Erneuerung Ausbesserungsverfahren Kleinbaugrube Roboterverfahren Reparatur von Hand von Innen Injektionsverfahren Abdichtungsverfahren Kurzliner Innenmanschetten Reparatur Fugen/ Rohrverbindungen mit Abdichtungsstoffen von Hand Auskleidungsverfahren Auskleidung mit Rohren Auskleidung mit montierten Einzelelementen (Montageverfahren) Beschichtungsverfahren Verdränungsverfahren Aufspritzverfahren Anschleuderverfahren Auspressverfahren offene Bauweise halboffene Bauweise geschlossene Bauweise Rohrberstverfahren Pipe-Eating mit Microtunneling Bemannte Verfahren (Rohrvortrieb, Tunnel- und Stollenbau) Welche Nutzungsdauern sind einzelnen Verfahren zuzuordnen? [Merkblatt ATV-DVWK-M 143-1, Sanierung von Entwässerungssystemen außerhalb von Gebäuden, Teil 1: Grundlagen]

10 10 Ermittlung der technischen Nutzungsdauer von Kanälen die fachgerechte Festlegung der Nutzungsdauer für die Wirtschaftlichkeitsberechnungen ist eine fundamentale Kernaufgabe des planenden Ingenieurs bzw. des Betreibers, sie ist eine grundlegende Voraussetzung für belastbare und plausible Ergebnisse von Wirtschaftlichkeitsberechnungen, in den Berechnungen ist die technische Nutzungsdauer anzusetzen Die technische Nutzungsdauer kann auf der Grundlage: einer statistischen Auswertung der erreichten Nutzungsdauern bestehender Netze, der Nutzung von Alterungsmodellen bei bestehenden Netzen sowie pauschalisierter Erfahrungswerte erfolgen.

11 11 Empfehlungen zu ND bei der Kostenvergleichsrechnung im nichtbegehbaren Bereich Sanierungsverfahren Untergruppen Nutzungsdauer in Jahren Reparatur * allg. Reparaturverfahren 15 Jahre Renovierung allg. Renovierungsverfahren 40 Jahre abweichend Renovierung mit vorgefertigten Rohren 80 Jahre Erneuerung alle Erneuerungsverfahren 80 Jahre * Hinweis: Reparaturen führen im Normalfall definitionsgemäß nicht zu einer Verlängerung der Nutzungsdauer der Gesamthaltung; ggf. kann aus Betreibersicht eine weitergehende Differenzierung der Verfahren erfolgen (z. B. bei Edelstahlmanschetten, örtlichen Baugruben)

12 12 Empfehlungen zur Festlegung der Sanierungsalternativen beim 3-Säulen-Modell Säule 1 - Reparatur 15 Jahre Nutzungsdauer Reparatur 15 Jahre Nutzungsdauer Alternative 1 Säule 2 - geschlossene Bauweise 40 bzw. 80 Jahre Nutzungsdauer Zusammenfassung möglich Renovierung 40 Jahre Nutzungsdauer (Schlauchlining) Renovierung geschlossene Bauweise 80 Jahre (z. B. Rohrstrangverfahren) Erneuerung geschlossene Bauweise 80 Jahre ND (Berstverfahren) Alternative 2 Alternative 3 Säule 3 - offene Bauweise 80 Jahre Nutzungsdauer Erneuerung offene Bauweise 80 Jahre Nutzungsdauer Alternative 4 Empfehlung: auf der Basis des 3-Säulenmodells sollten 4 Sanierungsalternativen im nichtbegehbaren Bereich untersucht werden

13 13 Operative und strategische Kanalsanierungsplanung Planung Operative Planung Strategische Planung - Detailplanung - gesamtheitliche Sanierungsplanung - konkretes Bauvorhaben mit mehreren Einzelhaltungen - Gesamt-/ Teilnetzebene Nutzung automatisierter Softwaresysteme zur Kanalsanierungsplanung insbesondere bei größeren Netzen die unterschiedlichen Zielstellungen operativer und strategischer Planung führen zu Differenzierungen bei den Betrachtungen und Anforderungen, strategische/ operative Planung ergänzen sich

14 14 Zielstellungen strategische Planung haltungsweisweise Vorauswahl der wirtschaftlichsten Sanierungsalternativen (Reparatur, Renovierung, Erneuerung sowie der zugehörigen Bauweise (offen/ geschlossen), Bestimmung der optimalen Sanierungszeitpunkte, Vergleich verschiedener Sanierungsstrategien in Hinblick auf die Entwicklung von Kanalzustand, notwendigen Budgets und Substanzwerten auf Netzebene, Abschätzung der tatsächlichen Netzentwicklung bei vorgegebenen (begrenzten) Budgets, Analyse der Auswirkungen von unterschiedlichen historischen/ aktuellen Bautätigkeiten (z. B. Phasen der beiden Weltkriege), Auswirkungen von verschiedenen Kanalsanierungsstrategien auf die Preisentwicklung Strategieentwicklung zur Vergleichmäßigung des Finanzbedarfes bzw. der Abwasserpreise, Darlegung und Begründung der Kanalsanierungsstrategie in Aufsichtsgremien, Behörden und Öffentlichkeit

15 15 Einsatz von Softwaresystemen zur strategischen Planung der Kanalsanierung die automatisierten Softwaresysteme zur strategischen Kanalsanierungsplanung konzentrieren sich auf eine Optimierung des technischen Konzeptes unter Beachtung der Wirtschaftlichkeit, die Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen bilden den Mittelpunkt der konzeptionellen Arbeit, dies gilt insbesondere auch unter der Maßgabe, dass durch präventives Handeln die Wirtschaftlichkeit der Sanierungsmaßnahmen gesichert bzw. erhöht wird Technisches Konzept Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen

16 16 Vorgehensweise bei den Softwaresystemen zur strategischen Planung der Kanalsanierung Eingangsparameter Zustandsdaten Bestandsdaten modellspezifische Parameter Berechnungsmodell Kostenmodell Modell Kostenvergleichsrechnung Alterungsmodell Ergebnisse haltungsweise Vorzugslösung Sanierungsalternative Kosten Vorzugslösung spezifische Kosten die eingesetzte Softwareprodukte basieren auf spezifischen Modellvorstellungen, ortsspezifische Besonderheiten werden unterschiedlich berücksichtigt, die Entwicklung/ Anwendung erfolgt durch spezialisierte Büros, eine Nachbearbeitung/ Beurteilung/ Plausibilitätsprüfung durch den Ingenieur ist unabdingbar

17 17 Beispiel Nutzungsdaueroptimierungsmodell Kostenbarwert Renovierung Rep. 1 Referenzverfahren Erneuerung (diskontierte Erneuerungskosten) Rep RND Renovierung 23 Jahre RND Rep. 29 Jahre Restnutzungsdauer [ a ] Rep. 1 Rep Alternativverfahren 1 Renovierung (Schlauchlining) Alternativverfahren 2 Reparatur, Reparatur [nach KANSAS Verbundprojekt, Entwicklung ganzheitlicher Kanalsanierungsstrategien für Entwässerungsnetze Deutschlands, Abschlussbericht Bundesministerium für Bildung und Forschung, 2005

18 18 Beispiel Haltungsbericht Daten der Haltungen Baulicher Zustand der Haltung Schadenskürzel Ergebnis gewählte Sanierungsalternative kokas Mögliche Sanierungsalternativen - Reparatur 1 - Reparatur 2 - Reparatur 3 - Renovierung - Erneuerung [Pecher und Partner]

19 19 Beispiel Darstellung der haltungsweisen Vorzugslösungen für die Sanierungsalternativen Erneuerung offene Bauweise Renovierung Schlauchlining Problem: ggf. haltungsweise, wechselnde verfahrenstechnische Vorzugslösungen Renovierung geschlossene Bauweise Reparatur Roboter Vorzugslösung Sanierungsalternativen Reparatur Roboter Renovierung Schlauchlining Renovierung geschlossene Bauweise Erneuerung offene Bauweise

20 20 Beispiel für haltungsübergreifende Veränderung der Vorzugslösungen für die Kanalsanierung Bearbeitung durch den Ingenieur Erneuerung offene Bauweise Lösung: haltungsübergreifende Überprüfung/ Veränderung verfahrenstechnische Lösungen Kanalsanierung Beispiel: Konzentration auf offene Bauweise Vorzugslösung Sanierungsalternativen Reparatur Roboter Reparatur Roboter Renovierung Schlauchlining Renovierung geschlossene Bauweise Erneuerung offene Bauweise

21 21 Kanalsanierungsplanung im Rahmen der städtebaulichen Infrastrukturplanung Abwasser Wirtschaftliches Sanierungsjahr 2027 Erneuerung offene Bauweise Trinkwasser Wirtschaftliches Sanierungsjahr 2022 Erneuerung offene Bauweise Straßenzustand geplantes Sanierungsjahr 2024 Städtebauliche Infrastrukturplanung (Koordinierung/ Optimierung) die Bereitstellung von Informationen zur Sanierungsplanung ist auch für andere Infrastrukturnetze möglich (z. B. Trinkwasser Programm Optnet [ die Zustandsbewertung von Straßen erfolgt teilweise im Rahmen Einführung der doppelten Buchführung (Vermögensbewertung), die gesammelten Informationen können für eine bessere Koordinierung/ Optimierung der städtebaulichen Infrastrukturplanung eingesetzt werden

22 22 Zusammenfassung in Zeiten knapper Kassen kommt den Wirtschaftlichkeitsberechnungen innerhalb der Kanalsanierungsplanung eine zunehmende Bedeutung zu, die fachgerechte Festlegung der Nutzungsdauern ist eine Kernaufgabe des planenden Ingenieurs/ Betreibers, sie ist eine grundlegende Voraussetzung für belastbare und plausible Ergebnisse von Wirtschaftlichkeitsberechnungen, durch den Einsatz von automatisierten Softwarelösungen zur Kanalsanierungsplanung lassen sich verschiedene Sanierungsstrategien auf Netzebene vergleichen, die automatisierten Verfahren zur Kanalsanierungsplanung gestatten eine Verbesserung der Planung koordinierter Baumaßnahmen (optimale Sanierungszeitpunkte, Bauweise offen/ geschlossen), für den Kanalnetzbetreiber ergibt sich durch die Aufstellung von strategischen Kanalsanierungskonzepten eine deutlich verbesserte Netzkenntnis